半導体レーザー(Laser Diode：LD) は、高出力ファイバーレーザーを開発する上での最重要要素である。LDの波長は半導体の構成元素によって変化する。LDの構成元素と各々の発振波長域、及び励起可能な希土類添加ファイバーの種類を表1に示す。このように、LDは広帯域にわたって利用できることが分かる。
| 構成元素 | 波長域 [um] | 希土類元素 |
| InGaN/GaN | 0.38-0.48 | Pr |
| GaAs/AlGaAs | 0.78-0.86 | Nd, Tm |
| InGaAs/GaInAsP/GaInP | 0.9-0.98 | Yb, Er |
| GaInAsP/InP, AlGaInAs/InP | 1.47-1.6 | Er |
| InGaAsP | 1.8-1.96 | Ho |
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